(57)【要約】
【課題】放射線源から放出される消滅放射線の角度分布 が全角度領域あるいは不要な一部を除く角度領域におい て球対称であり、かつ、放射線源吸収体を構成する材料 の主たる材質が陽電子の空間的な広がりと消滅放射線の 相互作用確率を小さくするため適切に選択され、かつ、
使用上の利便性や安全性にも配慮された微小球対称放射 線源を現実に加工・製作・使用が可能な形で提供する。
【解決手段】放射線源吸収体１４を構成する部品として 外形が球形状である固体材料を用い、陽電子放出放射性 同位元素を含む放射線源中央部分１２、１３の空間的な 広がりの範囲を有限ではあるが微小とし、放射線源吸収 体の厚さと材質は陽電子放出放射性同位元素から放出さ れた陽電子の殆ど全てを吸収するのに十分であり、かつ
、放射線源吸収体の全体形状が球対称あるいは近似的に 球対称とする。
【選択図】図２
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【 特 許 請 求 の 範 囲 】
【 請 求 項 １ 】
陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 を 含 む 放 射 線 源 中 央 部 分 と 、 外 形 が 球 形 状 で 放 射 線 源 中 央 部 分 を 覆 う 放 射 線 源 吸 収 体 と か ら 構 成 さ れ 、
放 射 線 源 吸 収 体 は 放 射 線 源 中 央 部 分 か ら 放 出 さ れ た 陽 電 子 を 吸 収 で き る 厚 さ と 構 造 を 有 し 、
放 射 線 源 吸 収 体 の 外 側 に 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 角 度 分 布 が 全 角 度 領 域 あ る い は 一 部 を 除 く 角 度 領 域 に お い て 近 似 的 に 球 対 称 性 で あ る こ と を 特 徴 と す る 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 ２ 】
放 射 線 源 吸 収 体 が 、 放 射 線 源 中 央 部 を 挿 入 す る た め の 穴 が 中 心 部 ま で 開 け ら れ 、 そ の 底 面 形 状 が 平 面 あ る い は 球 内 面 の 形 状 で あ り 、 そ の 穴 を 開 口 側 か ら 棒 状 物 質 を 挿 入 し て 塞 い だ 構 造 を 持 つ こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 １ に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 ３ 】
放 射 線 源 吸 収 体 が 、 放 射 線 源 中 央 部 を 挿 入 す る た め の 穴 が 貫 通 さ れ 、 そ の 穴 を 両 開 口 側 か ら 棒 状 物 質 を 挿 入 し て 塞 い だ 構 造 を 持 つ こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 １ に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 ４ 】
放 射 線 源 吸 収 体 材 料 に 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 が 、 放 射 線 源 中 央 部 側 端 面 を 球 内 面 形 状 あ る い は そ れ 以 外 の 凹 状 形 状 に 加 工 さ れ 、 そ の 加 工 さ れ た 部 分 に 放 射 線 源 中 央 部 が 位 置 す る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 ２ 又 は ３ に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 ５ 】
前 記 凹 状 形 状 に 加 工 さ れ た 部 分 の 外 径 が 、 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 の そ こ に 近 接 す る 部 分 の 外 径 よ り も 細 く 加 工 さ れ て い る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 ４ に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 ６ 】
放 射 線 源 吸 収 体 に 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 の 側 面 の 所 定 位 置 に 凹 状 形 状 加 工 部 が 設 け ら れ 、 そ の 加 工 部 に 放 射 線 源 中 央 部 が 位 置 す る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 ２ 又 は ３ に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 ７ 】
放 射 線 源 吸 収 体 材 料 に 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 が 、 放 射 線 源 吸 収 体 の 外 形 面 よ り も 外 側 ま で 棒 状 に 延 長 さ れ て い る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 ２ 乃 至 ６ の い ず れ か に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 ８ 】
放 射 線 源 吸 収 体 材 料 に 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 と は 別 の 棒 状 物 質 が 、 放 射 線 源 吸 収 体 あ る い は 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 に 固 定 さ れ て い る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 １ 乃 至 ７ の い ず れ か に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 ９ 】
陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 の 感 度 特 性 評 価 及 び 校 正 に 用 い る た め の 請 求 項 １ 乃 至 ８ の い ず れ か に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源
。
【 請 求 項 １ ０ 】
陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 あ る い は そ れ に 付 帯 す る 装 置 ・ 器 具 に 自 動 あ る い は 手 動 で 装 備 あ る い は 装 着 す る こ と に よ り 、 装 置 感 度 特 性 評 価 及 び 校 正 に 用 い る た め の 請 求 項 １ 乃 至 ９ の い ず れ か に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 １ １ 】
陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 に お い て 測 定 対 象 の 測 定 と 同 時 に 用 い る た め の 請 求 項 １ 乃 至 １ ０ の い ず れ か に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
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【 請 求 項 １ ２ 】
陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 あ る い は そ れ に 付 帯 す る 装 置 に 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 を 用 い た 性 能 評 価 ・ 校 正 の た め の デ ー タ 処 理 シ ス テ ム が 組 み 込 ま れ て い る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 ９ 乃 至 １ １ の い ず れ か に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 １ ３ 】
放 射 能 値 が 国 家 標 準 に 対 し て 校 正 さ れ 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 の 評 価 及 び 校 正 に 用 い る た め の 請 求 項 １ 乃 至 １ ２ の い ず れ か に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 請 求 項 １ ４ 】
防 水 性 が あ り 液 体 中 に 挿 入 し な が ら 使 用 す る こ と が 可 能 な 請 求 項 １ 乃 至 １ ３ の い ず れ か に 記 載 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 。
【 発 明 の 詳 細 な 説 明 】
【 技 術 分 野 】
【 ０ ０ ０ １ 】
本 発 明 は 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 か ら 放 出 さ れ る 陽 電 子 の 消 滅 に よ り 生 じ る 消 滅 放 射 線 を 放 射 線 検 出 器 に よ り 検 出 し 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 あ る い は 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 あ る い は 計 測 し 画 像 化 す る 装 置 （ 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 ） を 評 価 ・ 校 正 す る た め の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 に 関 す る 。
【 背 景 技 術 】
【 ０ ０ ０ ２ 】
陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 の 検 出 感 度 及 び 放 射 能 測 定 精 度 等 の 絶 対 感 度 及 び 定 量 測 定 精 度 な ど を 評 価 ・ 校 正 す る た め の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 （ 以 下 放 射 線 源 ） に は 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 か ら 放 出 さ れ た 陽 電 子 が 放 射 線 源 か ら 放 出 さ れ な い よ う に 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 周 囲 を 覆 う 物 質 （ 以 下 放 射 線 源 吸 収 体 ） が 十 分 な 厚 さ （ 必 要 な 厚 さ は 放 射 線 源 吸 収 体 の 材 質 に 依 存 す る ） を 有 し て い る こ と が 求 め ら れ る 。
【 ０ ０ ０ ３ 】
こ の た め 、 従 来 は 、 非 特 許 文 献 １ 〜 ３ に 記 さ れ て い る よ う に 、 様 々 な 形 状 の 容 器 に 入 れ た 水 な ど に 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 を 一 様 に 攪 拌 し た 線 源 、 あ る い は 線 状 の チ ュ ー ブ に 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 を 入 れ た も の に 金 属 性 の 吸 収 体 物 質 を 被 せ た 線 状 線 源 な ど が 用 い ら れ て き た 。
【 ０ ０ ０ ４ 】
【 特 許 文 献 １ 】 特 開 平 ９ − ５ ０ １ ３ ２ ６ 号 公 報
【 特 許 文 献 ２ 】 特 開 ２ ０ ０ ２ − ５ ２ ２ １ ８ ４ 号 公 報
【 特 許 文 献 ３ 】 特 開 ２ ０ ０ ７ − １ ０ １ ４ ３ ９ 号 公 報
【 特 許 文 献 ４ 】 特 開 平 ６ − １ ４ ８ ３ ９ ５ 号 公 報
【 特 許 文 献 ５ 】 特 開 平 ７ − ２ ７ ０ ５ ９ ８ 号 公 報
【 非 特 許 文 献 １ 】 日 本 放 射 線 機 器 工 業 会 「 P E T 装 置 の 性 能 評 価 法 」 J E S R A X ‑ 7 3 , 1 9 9 3
【 非 特 許 文 献 ２ 】 日 本 ア イ ソ ト ー プ 協 会 「 P E T 装 置 の 性 能 評 価 の た め の 測 定 指 針 」 R A D I O I S O T O P E S , 4 3 ( 9 ) , 1 1 5 ‑ 1 3 5 , 1 9 9 4
【 非 特 許 文 献 ３ 】 N a t i o n a l E l e c t r i c a l M a n u f a c t u r e r s A s s o c i a t i o n ( N E M A ) 「 P e r f o r m a n c e m e a s u r e m e n t s o f p o s i t r o n e m i s s i o n t o m o g r a p h s 」 N E M A S t a n d a r d s P u b l i c a t i o n N U 2 ‑ 2 0 0 1 , 1 ‑ 4 0 , 2 0 0 1
【 発 明 の 開 示 】
【 発 明 が 解 決 し よ う と す る 課 題 】
【 ０ ０ ０ ５ 】
し か し 、 従 来 手 法 で は 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 空 間 的 な 分 布 が 微 小 な 領 域 に 限 定 さ れ て お ら ず 、 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 角 度 分 布 が 球 対 称 で あ る よ う に は 考 え ら れ て い な か っ た 。 そ の 他 、 円 筒 形 状 の 樹 脂 及 び 金 属 に 封 入 さ れ た 円 筒 型 放 射 線 源 な ど が 用 い ら れ る
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50 場 合 も あ っ た が 、 や は り 、 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 角 度 分 布 が 球 対 称 と な る よ う に は 考 え
ら れ て い な か っ た 。
【 ０ ０ ０ ６ 】
な お 、 放 射 線 源 中 央 部 に つ い て は 、 球 形 状 あ る い は そ の 他 の 形 状 に 加 工 し た 微 小 な イ オ ン 交 換 樹 脂 や モ レ キ ュ ラ ー シ ー ブ な ど に 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 含 有 物 質 を 吸 着 、 吸 収
、 付 着 し た も の 、 あ る い は 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 を 含 有 す る 粉 末 状 あ る い は 粘 性 の あ る 物 質 な ど が 考 え ら れ 、 こ れ ら は 従 来 技 術 に よ り 実 現 可 能 で あ る 。 放 射 線 源 中 央 部 を 構 成 す る 物 質 の 材 質 に 関 し て は 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 か ら 放 出 さ れ る 陽 電 子 を 吸 収 す る 必 要 は 無 い 。
【 ０ ０ ０ ７ 】
一 方 、 特 許 文 献 を 見 て み る と 、 球 状 の 放 射 線 源 に 関 わ る 発 明 は 、 特 許 文 献 １ 及 び ２ な ど に 記 さ れ て い る が 、 こ れ ら 技 術 で は 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 を 用 い て 、 近 似 的 に 球 対 称 な 消 滅 放 射 線 角 度 分 布 を 得 る こ と は で き な い 。
【 ０ ０ ０ ８ 】
放 射 性 同 位 元 素 を 用 い た 円 筒 型 の 固 体 放 射 線 源 に 関 わ る 発 明 は 、 特 許 文 献 ３ な ど に 記 さ れ て い る が 、 こ の 技 術 で は 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 を 用 い て 、 近 似 的 に 球 対 称 な 消 滅 放 射 線 角 度 分 布 を 得 る こ と は で き な い 。
【 ０ ０ ０ ９ 】
陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 を 用 い た 線 源 に 関 わ る 発 明 は 、 特 許 文 献 ４ 及 び ５ な ど に 記 さ れ て い る が 、 い ず れ も 球 対 称 な 角 度 分 布 の 消 滅 放 射 線 を 得 る こ と が で き る 技 術 で は な い 。
【 ０ ０ １ ０ 】
本 発 明 は 、 前 記 従 来 の 問 題 点 を 解 決 す る べ く な さ れ た も の で 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 空 間 的 分 布 が 十 分 に 小 さ な 領 域 に 限 ら れ 、 か つ 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 か ら 放 出 さ れ た 陽 電 子 は 構 成 物 質 に よ り 吸 収 さ れ 、 か つ 、 外 部 に 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 角 度 分 布 が 全 角 度 領 域 あ る い は 一 部 を 除 く 角 度 領 域 に お い て 球 対 称 で あ る 放 射 線 源 を 、 実 際 に 加 工
・ 製 作 ・ 利 用 が 可 能 な 形 で 近 似 的 に 実 現 し 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 分 布 計 測 装 置 の 評 価 ・ 校 正 の た め に 提 供 す る こ と を 課 題 と す る 。
【 課 題 を 解 決 す る た め の 手 段 】
【 ０ ０ １ １ 】
点 入 力 に 対 す る 応 答 関 数 は 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 の 最 も 基 本 的 な 物 理 特 性 の １ つ と 考 え ら れ る が 、 こ れ を 絶 対 感 度 及 び 放 射 能 測 定 精 度 と し て 評 価 ・ 校 正 す る た め に は 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 が 有 用 と 考 え ら れ る 。
【 ０ ０ １ ２ 】
図 １ に 、 理 想 的 な 球 対 称 微 小 放 射 線 源 １ ０ の 形 状 ・ 構 造 の 一 例 の 断 面 図 を 示 す 。 理 想 的 に は 、 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ の 大 き さ は ゼ ロ で あ り 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ を 含 む 放 射 線 源 全 体 の 構 造 と 形 状 が 球 対 称 で あ っ て 欲 し い 。 し か し な が ら 、 こ の よ う な 理 想 的 な 微 小 球 対 称 放 射 線 源 を 実 際 に 加 工 ・ 製 作 す る の は 困 難 と 考 え ら れ 実 現 さ れ て お ら ず 、 そ の よ う な 放 射 線 源 に よ る 装 置 評 価 ・ 校 正 は 実 施 さ れ て い な い 。
【 ０ ０ １ ３ 】
こ の 課 題 を 解 決 で き る か ど う か は 、 理 想 的 に は 微 小 ・ 球 対 称 な 構 造 ・ 形 状 で あ る べ き 放 射 線 源 を 、 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 角 度 分 布 の 一 様 性 す な わ ち 球 対 称 性 を 必 要 と さ れ る 精 度 で 近 似 的 に 達 成 す る と い う 条 件 を 確 認 し た 上 で 、 現 実 に 加 工 ・ 製 作 ・ 利 用 が 可 能 な 形 で ど の よ う 提 供 す る か と い う 点 に か か っ て い る 。
【 ０ ０ １ ４ 】
こ こ で 、 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ と 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ を 組 み 合 わ せ る 際 に 、 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ に 含 ま れ る 陽 電 子 放 射 性 同 位 元 素 が 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 不 要 な 箇 所 に 付 着 す る こ と を 妨 げ る 策 も 提 供 す る 必 要 が あ る 。 又 、 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ が 自 ら 形 状 を 保 つ 固 体 形 態 で は な い 場 合 、 例 え ば 、 粉 末 状 あ る い は 粘 性 の あ る 物 質 状 で あ っ た 場 合 に も 微 小 球 対 称 放 射 線 源 を 加 工 ・ 製 作 で き る よ う な 策 も 提 供 す る 必 要 が あ る 。 更 に 、 微 小 で 球 形 状 な 放 射 線 源 の 加 工 ・ 製 作 を 実 現 す る こ と を 前 提 と し て 、 そ の 利 用 時 に お い て 、 そ の 紛 失 を 防 止 し
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、 そ の 取 り 扱 い を 容 易 に す る た め の 策 も 提 供 し な け れ ば な ら な い 。 又 、 放 射 線 源 を 液 体 中 な ど に 入 れ て 使 用 す る こ と を 前 提 に 、 防 水 性 あ る い は 気 密 性 が 求 め ら れ る 場 合 に は 、 防 水 性 と 気 密 性 を 維 持 し や す い よ う な 策 も 提 供 し な け れ ば な ら な い 。 又 、 性 能 評 価 ・ 校 正 の 利 便 性 を 高 め る と 同 時 に 、 性 能 評 価 ・ 校 正 時 と 測 定 対 象 を 実 際 に 測 定 す る 時 と の 特 性 の 変 化 な ど の 影 響 を 低 減 す る た め に 、 実 際 の 測 定 時 に 性 能 評 価 ・ 校 正 を 同 時 に 実 施 す る 策 を 提 供 す る こ と も 課 題 と 位 置 づ け ら れ る 。 又 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 を 識 別 す る た め に は 、 製 品 番 号 あ る い は 関 連 す る 特 徴 な ど を 微 小 球 対 称 放 射 線 源 に 付 す こ と も 課 題 と な る 。
【 ０ ０ １ ５ 】
本 発 明 は 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 を 含 む 放 射 線 源 中 央 部 分 と 、 外 形 が 球 形 状 で 放 射 線 源 中 央 部 分 を 覆 う 放 射 線 源 吸 収 体 と か ら 構 成 さ れ 、 放 射 線 源 吸 収 体 は 放 射 線 源 中 央 部 分 か ら 放 出 さ れ た 陽 電 子 を 吸 収 で き る 厚 さ と 構 造 を 有 し 、 放 射 線 源 吸 収 体 の 外 側 に 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 角 度 分 布 が 全 角 度 領 域 あ る い は 一 部 を 除 く 角 度 領 域 に お い て 近 似 的 に 球 対 称 性 で あ る こ と を 特 徴 と す る 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 に よ り 、 前 記 課 題 を 解 決 し た も の で あ る 。
【 ０ ０ １ ６ 】
こ こ で 、 放 射 線 源 吸 収 体 は 、 放 射 線 源 中 央 部 を 挿 入 す る た め の 穴 が 中 心 部 ま で 開 け ら れ
、 そ の 底 面 形 状 が 平 面 あ る い は 球 内 面 の 形 状 で あ り 、 そ の 穴 を 開 口 側 か ら 棒 状 物 質 を 挿 入 し て 塞 い だ 構 造 を 持 つ こ と が で き る 。
【 ０ ０ １ ７ 】
あ る い は 、 放 射 線 源 吸 収 体 は 、 放 射 線 源 中 央 部 を 挿 入 す る た め の 穴 が 貫 通 さ れ 、 そ の 穴 を 両 開 口 側 か ら 棒 状 物 質 を 挿 入 し て 塞 い だ 構 造 を 持 つ こ と が で き る 。
【 ０ ０ １ ８ 】
又 、 放 射 線 源 吸 収 体 材 料 に 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 が 、 放 射 線 源 中 央 部 側 端 面 を 球 内 面 形 状 あ る い は そ れ 以 外 の 凹 状 形 状 に 加 工 さ れ 、 そ の 加 工 さ れ た 部 分 に 放 射 線 源 中 央 部 が 位 置 す る こ と が で き る 。
【 ０ ０ １ ９ 】
更 に 、 前 記 凹 状 形 状 に 加 工 さ れ た 部 分 の 外 径 が 、 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 の そ こ に 近 接 す る 部 分 の 外 径 よ り も 細 く 加 工 さ れ て い る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ２ ０ 】
あ る い は 、 放 射 線 源 吸 収 体 に 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 の 側 面 の 所 定 位 置 に 凹 状 形 状 加 工 部 が 設 け ら れ 、 そ の 加 工 部 に 放 射 線 源 中 央 部 が 位 置 す る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ２ １ 】
又 、 放 射 線 源 吸 収 体 材 料 を 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 が 、 放 射 線 源 吸 収 体 の 外 形 面 よ り も 外 側 ま で 棒 状 に 延 長 さ れ て い る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ２ ２ 】
あ る い は 、 放 射 線 源 吸 収 体 材 料 を 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 と は 別 の 棒 状 物 質 が 、 放 射 線 源 吸 収 体 あ る い は 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 に 固 定 さ れ て い る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ２ ３ 】
本 発 明 は 、 又 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 の 感 度 特 性 評 価 及 び 校 正 に 用 い る た め の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 を 提 供 す る も の で あ る 。
【 ０ ０ ２ ４ 】
又 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 あ る い は そ れ に 付 帯 す る 装 置 ・ 器 具 に 自 動 あ る い は 手 動 で 装 備 あ る い は 装 着 す る こ と に よ り 、 装 置 感 度 特 性 評 価 及 び 校 正 に 用 い る た め の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 を 提 供 す る も の で あ る 。
【 ０ ０ ２ ５ 】
又 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 に お い て 、 測 定 対 象 の 測 定 と 同 時 に 用 い る た め の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 を 提 供 す る も の で あ る
。
【 ０ ０ ２ ６ 】
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50 又 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 あ る い は そ れ に 付
帯 す る 装 置 に 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 を 用 い た 性 能 評 価 ・ 校 正 の た め の デ ー タ 処 理 シ ス テ ム が 組 み 込 ま れ て い る こ と を 特 徴 と す る 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 を 提 供 す る も の で あ る 。
【 ０ ０ ２ ７ 】
又 、 放 射 能 値 が 国 家 標 準 に 対 し て 校 正 さ れ 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 を 計 測 す る 装 置 の 評 価 及 び 校 正 に 用 い る た め の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 を 提 供 す る も の で あ る 。
【 ０ ０ ２ ８ 】
又 、 防 水 性 が あ り 液 体 中 に 挿 入 し な が ら 使 用 す る こ と が 可 能 な 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 線 源 を 提 供 す る も の で あ る 。
【 発 明 の 効 果 】
【 ０ ０ ２ ９ 】
本 発 明 に よ れ ば 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 を 近 似 的 に 提 供 す る こ と が で き る 。 又 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 に よ る 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 分 布 計 測 装 置 の 評 価 ・ 校 正 が 可 能 と な る 。 又 、 複 数 多 種 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 分 布 計 測 装 置 の 微 小 球 対 称 放 射 線 源 に 対 す る 特 性 の 相 互 比 較 が 可 能 と な る 。
【 発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態 】
【 ０ ０ ３ ０ 】
以 下 、 図 面 を 参 照 し て 、 本 発 明 の 実 施 形 態 を 詳 細 に 説 明 す る 。
【 ０ ０ ３ １ 】
本 発 明 は 、 図 １ に 示 し た 理 想 的 な 放 射 線 源 を 実 現 す る の で は な く 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ を 構 成 す る 部 品 と し て 外 形 が 球 形 状 で あ る 固 体 材 料 を 用 い 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 を 含 む 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ の 空 間 的 な 広 が り の 範 囲 を 有 限 で は あ る が 微 小 （ 最 大 径 １ ． ０ 〜 ０ ． ２ ｍ ｍ 以 下 ） と し 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 厚 さ と 材 質 は 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 か ら 放 出 さ れ た 陽 電 子 の 殆 ど 全 て （ 統 計 変 動 に よ る ば ら つ き を 除 き ９ ９ ． ９ ％ 以 上 ） を 吸 収 す る の に 十 分 で あ り 、 か つ 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 全 体 形 状 が 球 対 称 あ る い は 近 似 的 に 球 対 称 で あ る こ と に よ り 放 射 線 源 か ら 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 角 度 分 布 が 全 角 度 領 域 あ る い は 不 要 な 一 部 を 除 く 角 度 領 域 に お い て 球 対 称 （ 一 様 性 の 偏 差 が 、 統 計 変 動 に よ る ば ら つ き を 除 き 概 ね ０ ． ５ 〜 ０ ． ２ ％ 以 内 ） で あ り 、 か つ 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ を 構 成 す る 材 料 の 主 た る 材 質 が 陽 電 子 の 空 間 的 な 広 が り と 消 滅 放 射 線 の 相 互 作 用 確 率 を 小 さ く す る た め 適 切 に 選 択 さ れ て い る こ と に よ り 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 １ ０ を 現 実 に 加 工 ・ 製 作 が 可 能 な 形 で 提 供 す る も の で あ る 。
【 ０ ０ ３ ２ 】
放 射 線 源 中 央 部 １ ２ に 含 ま れ る 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 と し て は 、 フ ッ 素 １ ８ 、 ナ ト リ ウ ム ２ ２ 、 ガ リ ウ ム ６ ８ （ ゲ ル マ ニ ウ ム ６ ８ ） 、 そ の 他 、 β+崩 壊 に よ り 陽 電 子 を 放 出 す る 核 種 が 対 象 と な る 。
【 ０ ０ ３ ３ 】
放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 材 質 と し て は 、 ア ル ミ ニ ウ ム の ほ か 、 ベ リ リ ウ ム 、 炭 素 （ 人 工 ダ イ ヤ な ど 含 む ） 、 チ タ ニ ウ ム 、 銅 、 黄 銅 、 ス テ ン レ ス 、 白 金 、 鉛 、 樹 脂 、 そ の 他 合 金 、 そ の 他 様 々 な 材 質 が 考 え ら れ る 。
【 ０ ０ ３ ４ 】
放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ に 必 要 な 厚 さ の お よ そ の 目 安 は 、 次 の 経 験 的 な 近 似 式 か ら 求 め る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ３ ５ 】
Ｒ m a x ＝ ０ ． ４ ０ ７ Ｅ1 . 3 8、 （ ０ ． １ ５ ＜ Ｅ ＜ ０ ． ８ ）
Ｒ m a x ＝ ０ ． ５ ４ ２ Ｅ − １ ． ３ ３ （ ０ ． ８ ＜ Ｅ ＜ ３ ） 近 似 式 （ １ ）
【 ０ ０ ３ ６ 】
こ こ で 、 Ｒ ｍ ａ ｘ は 最 大 飛 程 （ g / c m2） 、 Ｅ は 最 大 エ ネ ル ギ ー （ M e V ） で あ る 。 こ の 式 は 電 子 （ β‑） に 対 す る 経 験 的 な 式 で あ り 、 物 質 の 密 度 を も と に 大 ま か な 物 質 依 存 性 を 考 慮
10
20
30
40
50 す る 式 で あ る た め 、 全 て の 物 質 に 対 し て 正 確 に 成 り 立 つ わ け で は な い が 、 陽 電 子 （ β+）
に 対 す る お よ そ の 最 大 飛 程 の 目 安 を 知 る た め に は 有 用 で あ る 。 モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 法 を 利 用 す る こ と に よ り 、 よ り 正 確 な 推 定 も 可 能 で あ る 。 近 似 式 （ １ ） に よ り 求 め た お よ そ の 最 大 飛 程 と 、 ナ ト リ ウ ム ２ ２ を 基 準 と し た 場 合 の 比 を 表 １ に 示 す 。 表 ２ に は 、 物 質 の 密 度 を 具 体 的 に 仮 定 し た 場 合 の 、 最 大 飛 程 を ｍ ｍ 単 位 で 示 す 。
【 ０ ０ ３ ７ 】
【 表 １ 】
【 ０ ０ ３ ８ 】
【 表 ２ 】
【 ０ ０ ３ ９ 】
10
20
30
40
50 例 え ば 、 ナ ト リ ウ ム ２ ２ で ア ル ミ ニ ウ ム を 材 質 と し た 場 合 、 近 似 式 （ １ ） で 求 め た 最 大
飛 程 は 約 ０ ． ７ ｍ ｍ で あ る 。 こ の 値 は シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 結 果 と も 大 き く は 矛 盾 し な い 結 果 で あ り 、 放 射 線 源 吸 収 体 製 作 時 の 加 工 精 度 や 傷 の 影 響 な ど 含 め て 余 裕 を 見 て 、 １ ． ０ ｍ ｍ 程 度 の 厚 さ に す れ ば 十 分 で あ る と 推 定 す る こ と が で き る 。 材 質 に よ っ て 原 子 番 号 あ る い は 実 効 原 子 番 号 及 び 密 度 が 異 な り 、 陽 電 子 の 最 大 飛 程 の ほ か に 、 消 滅 放 射 線 の 吸 収 確 率 、 散 乱 確 率 な ど も 異 な っ て く る 。 こ こ で 、 例 え ば 、 ア ル ミ ニ ウ ム の 場 合 に は 吸 収 確 率 よ り も 散 乱 確 率 が 高 い が 、 原 子 番 号 の 高 い 鉛 の 場 合 に は 、 散 乱 確 率 よ り も 吸 収 確 率 が 高 く な る 。 消 滅 放 射 線 の 吸 収 確 率 を 抑 え 、 か つ 、 放 射 線 源 吸 収 体 の 大 き さ を 小 さ く し た い 場 合 に は 、 コ ス ト や 加 工 の し 易 さ な ど か ら 考 え ア ル ミ ニ ウ ム な ど の 材 質 が １ つ の 有 用 な 候 補 で あ る が 、 一 方 、 特 に 放 射 線 源 か ら の 散 乱 線 成 分 の 影 響 を 少 な く す る と い う こ と に 重 点 が 置 か れ る 性 能 評 価 ・ 校 正 の た め に は 、 実 効 原 子 番 号 が 大 き め の 材 質 を 使 う こ と が 適 当 と な る 場 合 も あ る 。 ま た 、 放 射 線 源 吸 収 体 の 内 側 の 材 質 と 外 側 の 材 質 が 異 な る よ う な 多 層 構 造 と す る 形 態
、 例 え ば 、 実 効 原 子 番 号 が 高 い 物 質 を 外 側 に 配 置 し て 散 乱 線 成 分 の 割 合 を 減 じ た り す る 形 態 も 考 え ら れ る 。 こ の よ う に 、 性 能 評 価 ・ 校 正 の 用 途 に よ っ て 、 陽 電 子 の 最 大 飛 程 、 消 滅 放 射 線 の 吸 収 確 率 及 び 散 乱 確 率 、 こ れ ら ３ つ の 物 理 特 性 に 特 に 注 目 し 、 コ ス ト や 加 工 の し 易 さ な ど も 考 え 、 最 適 な 放 射 線 源 構 成 物 質 の 材 質 と 形 状 を 選 択 す る 。
【 ０ ０ ４ ０ 】
又 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ を 加 工 す る 際 に 、 図 ２ （ Ａ ） に 示 す 第 １ 実 施 形 態 の よ う に 、 放 射 線 源 中 央 部 を 挿 入 す る た め の 穴 を 球 形 材 料 の 中 心 を 通 る 線 上 に 中 心 部 ま で 開 け 、 そ の 底 面 形 状 を 平 面 あ る い は 球 内 面 あ る い は そ れ 以 外 の 形 状 と し 、 そ の 穴 を 片 側 か ら 棒 状 物 質 １ ６ で 塞 ぐ 構 造 と す る か 、 図 ２ （ Ｂ ） に 示 す 変 形 例 の よ う に 、 穴 を 貫 通 さ せ 、 そ の 穴 を 両 側 か ら 棒 状 物 質 １ ６ で 塞 ぐ 構 造 と す る こ と で 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ を 構 成 す る こ と が で き る
。
【 ０ ０ ４ １ 】
又 、 放 射 線 源 吸 収 体 材 料 に 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 １ ６ を 、 図 ３ に 示 す よ う に 、 放 射 線 源 中 央 部 側 先 端 面 を （ Ａ ） 球 内 面 形 状 あ る い は （ Ｂ ） そ れ 以 外 の 凹 状 形 状 （ 図 示 し た 平 底 形 状 や ド リ ル 穴 の 形 状 等 ） に 加 工 し て 、 図 ４ に 示 す 如 く 、 そ の 加 工 さ れ た 部 分 に 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ を 位 置 さ せ る こ と が で き る 。 図 に お い て 、 １ ２ は 、 球 形 状 あ る い は そ れ 以 外 の 固 体 形 状 の 放 射 線 源 中 央 部 、 １ ３ は 球 形 状 以 外 （ 固 体 以 外 を 含 む ） の 放 射 線 源 中 央 部 で あ る 。
【 ０ ０ ４ ２ 】
更 に 、 図 ５ に 示 す よ う に 、 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 １ ６ の 放 射 線 源 中 央 部 側 先 端 部 の 外 形 を 細 く 加 工 し て 、 図 ６ に 示 す 如 く 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ 及 び 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ 、 １ ３ と 組 合 せ る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ４ ３ 】
あ る い は 、 図 ７ に 示 す よ う に 、 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 １ ６ の 側 面 に 放 射 線 源 中 央 部 を 入 れ る た め の 領 域 を 凹 状 形 状 に 加 工 し 、 蓋 １ ７ を し て 、 図 ８ に 示 す よ う に 、 そ の 加 工 さ れ た 部 分 に 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ 、 １ ３ を 位 置 さ せ る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ４ ４ 】
こ れ ら の 技 術 は 、 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ 、 １ ３ を 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 中 央 部 に 入 れ る 際 に 、 陽 電 子 放 射 性 同 位 元 素 が 不 要 な 箇 所 に 接 触 ・ 付 着 ・ 吸 着 す る こ と を 防 ぐ 機 能 を 提 供 す る 。 ま た 、 こ の 技 術 は 自 ら 形 状 を 保 た な い 放 射 線 源 中 央 部 １ ３ に つ い て も 、 凹 状 形 状 部 分 に 埋 め 込 む こ と に よ り 利 用 可 能 と す る 。
【 ０ ０ ４ ５ 】
又 、 図 ９ （ Ａ ） （ Ｂ ） に 示 す 第 ２ 実 施 形 態 の よ う に 、 放 射 線 源 吸 収 体 材 料 を 開 け た 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 １ ６ を 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 外 形 面 よ り も 外 側 ま で 棒 状 に 延 長 す る か 、 あ る い は 、 別 の 棒 状 物 質 １ ８ を 図 ９ （ Ｃ ） に 示 す 変 形 例 の よ う に 、 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 １ ６ あ る い は 図 ９ （ Ｄ ） に 示 す 他 の 変 形 例 の よ う に 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ に 固 定 し て も 、 そ の 棒 状 物 質 １ ６ 、 １ ８ の 方 向 に 近 接 す る 角 度 領 域 を 除 く 角 度 領 域 に お い て は 、 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 角 度 分 布 を 近 似 的 に 球 対 称 に 保 つ こ と が で き る 。 こ の 技 術 は 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 の
10
20
30
40
50 取 り 扱 い 、 使 用 時 に お け る 保 持 ・ 支 持 を 容 易 に す る と と も に 、 紛 失 防 止 の 機 能 を 提 供 す る
。
【 ０ ０ ４ ６ 】
一 例 と し て 図 １ ０ に 示 す よ う に 、 上 記 い ず れ か の 微 小 球 対 称 放 射 線 源 １ ０ 、 あ る い は 複 数 の 微 小 球 対 称 放 射 線 源 を 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 の 感 度 特 性 評 価 及 び 校 正 に 用 い る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ４ ７ 】
又 、 上 記 い ず れ か の 微 小 球 対 称 放 射 線 源 １ ０ 、 あ る い は 複 数 の 微 小 球 対 称 放 射 線 源 を 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 あ る い は そ れ に 付 帯 す る 装 置 ・ 器 具 に 自 動 あ る い は 手 動 で 装 備 あ る い は 装 着 す る こ と に よ り 、 装 置 感 度 特 性 評 価 及 び 校 正 に 用 い る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ４ ８ 】
一 例 と し て 図 １ １ に 示 す よ う に 、 上 記 い ず れ か の 微 小 球 対 称 放 射 線 源 １ ０ 、 あ る い は 複 数 の 微 小 球 対 称 放 射 線 源 を 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 に お い て 、 測 定 対 象 を 測 定 す る 際 に 測 定 可 能 領 域 内 に 、 線 源 支 持 移 動 機 構 ２ ０ に よ り 自 動 あ る い は 手 動 で 配 置 す る こ と に よ り 装 置 感 度 特 性 評 価 及 び 校 正 に 用 い る こ と が で き る 。 図 に お い て 、 ２ ２ は 性 能 評 価 ・ 校 正 デ ー タ 処 理 シ ス テ ム で あ る 。
【 ０ ０ ４ ９ 】
こ う す る と 、 図 １ ２ に 示 す よ う に 、 得 ら れ た 放 射 能 分 布 画 像 の 中 に お い て 測 定 対 象 部 分 と 微 小 球 対 称 放 射 線 源 部 分 を 同 時 に 観 察 す る こ と が で き 、 こ の 結 果 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 部 分 の 画 素 値 を 必 要 な 領 域 で 積 分 し た 値 （ 測 定 し た 放 射 能 値 ） を 基 準 と し た 定 量 性 の 基 で 放 射 能 分 布 を 観 察 す る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ５ ０ 】
又 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 を 測 定 対 称 に 貼 り 付 け る な ど し て 、 微 笑 球 対 称 放 射 線 源 と 測 定 対 象 の 相 対 的 な 位 置 関 係 を 固 定 し た 場 合 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 の 位 置 と 動 き を 追 跡 す る こ と に よ り 測 定 対 象 の 位 置 や 動 き を モ ニ タ ー す る 機 能 を 、 定 量 測 定 精 度 を 評 価 ・ 校 正 す る 機 能 と と も に 合 わ せ 持 た せ る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ５ １ 】
又 、 上 記 い ず れ か の 微 小 球 対 称 放 射 線 源 の 放 射 能 値 を 国 家 標 準 に 対 し て 校 正 す る こ と に よ り 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 の 評 価 及 び 校 正 に 用 い る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ５ ２ 】
又 、 用 途 に よ り 放 射 線 源 を 高 精 度 で 移 動 さ せ た い 場 合 に は 、 棒 状 物 質 １ ６ 、 １ ８ を 片 側 で は な く 両 側 に 伸 ば し て 、 移 動 の 安 定 性 を 高 め る こ と も で き る 。
【 ０ ０ ５ ３ 】
又 、 図 １ ３ に 示 す 第 ３ 実 施 形 態 の よ う に 、 水 中 な ど で 使 用 す る こ と を 前 提 と し て 、 防 水 性 や 気 密 性 を 高 め た 微 小 球 対 称 放 射 線 源 を 提 供 す る こ と が で き る 。 図 １ ３ （ Ａ ） 〜 （ Ｃ ） に 示 す 実 施 例 で は 、 放 射 線 源 吸 収 体 部 品 の 穴 及 び 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 の ど ち ら か あ る い は 両 者 の 径 を 一 定 で は な く 部 分 的 に 変 化 さ せ る こ と で 、 接 着 剤 や Ｏ リ ン グ な ど シ ー ル 材 ２ ４ の 効 果 を 高 め る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ５ ４ 】
図 １ ３ （ Ｄ ） に 示 す 実 施 例 で は 、 放 射 線 源 の 外 側 を 、 放 射 線 源 を 挿 入 す る 液 体 と 類 似 す る 物 質 （ 例 え ば 、 水 中 に 挿 入 す る 場 合 に は 、 水 と 組 成 や 密 度 が 類 似 す る 水 等 価 プ ラ ス チ ッ ク な ど ） を 主 た る 材 質 と す る 防 水 カ プ セ ル １ ９ で 密 封 す る こ と に よ り 防 水 性 を 維 持 す る よ う に し て い る 。 こ こ で 、 防 水 カ プ セ ル １ ９ は 、 放 射 線 源 に 被 せ 組 み 立 て る 構 造 を 有 し 、 組 み 立 て の 接 合 面 は 防 水 性 を 維 持 す る よ う に な っ て お り 、 棒 状 物 質 １ ６ 、 １ ８ が 通 る 部 分 に は 防 水 性 を 維 持 す る た め の シ ー ル 材 が 備 わ っ て い る も の と す る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ５ ５ 】
こ の 第 ３ 実 施 形 態 は 、 図 １ ４ に 示 す よ う に 、 （ Ａ ） 防 水 性 の あ る 線 源 挿 入 穴 ３ ２ か ら 水 円 筒 フ ァ ン ト ム ３ ０ 中 に 挿 入 し た り 、 （ Ｂ ） 例 え ば プ ラ ス チ ッ ク 製 の 円 筒 フ ァ ン ト ム ３ ４
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20
30
40
50 中 の 線 源 挿 入 用 穴 ３ ６ に 組 み 込 ん で 、 性 能 評 価 ・ 校 正 用 の 放 射 線 源 と す る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ５ ６ 】
又 、 図 １ ５ に 示 す 第 ４ 実 施 形 態 の よ う に 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 １ ０ の 一 部 あ る い は 複 数 箇 所 に 製 品 番 号 及 び 微 小 球 対 称 放 射 線 源 に 関 わ る 特 徴 ( 向 き を 表 す 目 印 ４ ０ な ど ) な ど を 刻 印 す る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ５ ７ 】
又 、 図 １ ６ に 示 す 第 ５ 実 施 形 態 の よ う に 、 半 球 状 の ２ つ の 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ Ａ 、 １ ４ Ｂ の 例 え ば 一 方 の 中 央 部 １ ４ Ｃ に 放 射 線 源 を 収 容 し て も 良 い 。
【 ０ ０ ５ ８ 】
以 下 、 図 １ ７ に 断 面 を 示 す 微 小 球 対 象 放 射 線 源 の 実 施 例 に つ い て 説 明 す る 。
【 ０ ０ ５ ９ 】
放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ を 構 成 す る 部 品 の 材 料 と し は 、 例 え ば 、 ベ ア リ ン グ 球 を 製 造 す る 技 術 を 用 い て 高 い 真 円 度 で 加 工 さ れ た 金 属 球 な ど を 用 い る こ と が で き る 。 材 料 と し て 、 こ こ で は ア ル ミ ニ ウ ム を 採 用 し た 。 そ の 材 料 の 表 面 か ら 中 心 を 通 る 線 上 に 穴 を 開 け る 。 こ こ で は 、 直 径 ３ ． ０ ｍ ｍ の ア ル ミ ニ ウ ム 製 球 に 、 直 径 ０ ． ８ ｍ ｍ の 穴 を 、 そ の 中 央 部 ま で 開 け た 。
【 ０ ０ ６ ０ 】
穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 １ ６ と し て は 、 こ こ で は 、 直 径 ０ ． ８ ｍ ｍ の ア ル ミ ニ ウ ム 製 棒 状 材 質 の 端 面 に 、 直 径 ０ ． ６ ｍ ｍ 、 深 さ ０ ． ６ ｍ ｍ で 凹 状 形 状 に 加 工 し た も の を 用 い た 。
【 ０ ０ ６ １ 】
放 射 線 源 中 央 部 １ ２ の 材 質 と し て は 、 モ レ キ ュ ラ ー シ ー ブ や イ オ ン 交 換 樹 脂 な ど 、 放 射 性 同 位 元 素 あ る い は そ れ を 含 む 化 合 物 あ る い は 溶 液 を 吸 着 あ る い は 吸 収 あ る い は 付 着 で き る 物 質 、 そ の 他 の 物 質 が 考 え ら れ 、 従 来 技 術 で 実 現 さ れ る 。 な お 、 固 体 状 で あ れ ば 、 球 形 状 に 加 工 し た も の が 好 ま し い 。 一 方 、 球 形 状 で は な く て も 、 あ る い は 、 自 ら 形 状 を 保 た な い 物 質 で も 、 前 記 棒 状 物 質 の 凹 状 形 状 加 工 部 に 嵌 め 込 む こ と が で き る 。 こ こ で は 、 直 径 約 ０ ． ６ ｍ ｍ の モ レ キ ュ ラ ー シ ー ブ を 用 い た 。
【 ０ ０ ６ ２ 】
放 射 線 源 中 央 部 １ ２ に 含 め る 放 射 性 同 位 元 素 と し て は 、 陽 電 子 放 出 核 種 で あ る フ ッ 素 １ ８ 、 ナ ト リ ウ ム ２ ２ 、 ガ リ ウ ム （ ゲ ル マ ニ ウ ム ） ６ ８ 、 そ の 他 の 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 が 考 え ら れ る 。 こ こ で 、 核 種 に よ っ て 放 出 さ れ る 陽 電 子 の 最 大 エ ネ ル ギ ー が 異 な る た め
、 核 種 に 応 じ て 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 厚 さ を 決 め る 必 要 が あ る 。 こ こ で は 、 フ ッ 素 １ ８ を 前 記 モ レ キ ュ ラ ー シ ー ブ 表 面 に 吸 着 さ せ る 場 合 を 想 定 し 、 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 計 算 に 基 づ き
、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 外 径 ３ ． ０ ｍ ｍ と 穴 の 径 が 決 め ら れ た 。
【 ０ ０ ６ ３ 】
前 記 穴 を 塞 ぐ 棒 状 物 質 １ ６ は 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 外 側 ま で 延 長 さ せ る こ と が で き る
。 こ の よ う に し て も 、 後 述 の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 計 算 で 示 さ れ る よ う に 、 棒 状 物 質 １ ６ の 方 向 に 近 接 す る 角 度 領 域 を 除 く 角 度 領 域 に お い て 近 似 的 に 一 様 性 を 保 つ こ と が で き る 。 棒 状 物 質 １ ６ に 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 外 側 且 つ 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ 寄 り に 切 り 欠 き を 設 け る こ と で 、 棒 状 物 質 １ ６ の 先 端 側 に 許 容 値 以 上 の 力 が 作 用 し た 場 合 、 切 り 欠 き 部 で 切 断 す る こ と に よ り 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ か ら 棒 状 物 質 １ ６ 全 体 が 抜 け た り 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ を 破 損 し た り す る こ と を 防 ぐ こ と が で き る 。
【 ０ ０ ６ ４ 】
以 下 、 本 発 明 が 提 供 す る 微 小 球 対 称 放 射 線 源 が 、 必 要 と す る 性 質 を 達 成 で き る こ と を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 計 算 に よ り 示 す 。
【 ０ ０ ６ ５ 】
図 １ ８ に は 、 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 計 算 で 仮 定 し た ４ 種 類 の 微 小 な 放 射 線 源 を 示 す 。 （ Ａ ） 円 筒 タ イ プ は 、 従 来 技 術 の 延 長 に あ る と 考 え ら れ る 球 対 称 性 の 低 い 放 射 線 源 の 比 較 例 で あ る 。 （ Ｂ ） 球 タ イ プ Ｂ 及 び （ Ｃ ） 球 タ イ プ Ｃ 及 び （ Ｄ ） 球 タ イ プ Ｄ は 、 本 発 明 で 提 供 さ れ る 微 小 球 対 称 放 射 線 源 の 一 例 で あ る 。 球 タ イ プ Ｂ は 、 放 射 線 源 吸 収 体 構 成 部 品 の 加 工 を 工 夫 す る こ と に よ り 、 加 工 ・ 製 作 を 可 能 と し つ つ 放 射 線 源 全 体 の 球 対 称 性 を 高 め た タ イ プ で
10
20
30
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50 あ る 。 球 タ イ プ Ｃ は 、 球 タ イ プ Ｂ に 比 べ る と 加 工 が 容 易 で あ る が 、 放 射 線 源 全 体 の 球 対 称
性 が 劣 る と 考 え ら れ る タ イ プ で あ る 。 球 タ イ プ Ｄ は 、 棒 状 物 質 １ ６ を 外 側 に 付 す こ と に よ り 、 線 源 の 利 用 や 管 理 を 容 易 に し た タ イ プ で あ り 、 棒 状 物 質 の 方 向 に 近 接 す る 角 度 領 域 以 外 に お い て 近 似 的 な 球 対 称 性 を 達 成 す る こ と を 目 指 し た タ イ プ で あ る 。 い ず れ の 場 合 も 、 放 射 線 源 吸 収 体 １ ４ の 材 質 は ア ル ミ ニ ウ ム 、 部 品 組 み 合 わ せ に 必 要 な す り 合 わ せ 箇 所 の 隙 間 は １ ０ μ ｍ 以 内 、 放 射 線 源 中 央 部 １ ２ に は 直 径 １ ． ０ ｍ ｍ の モ レ キ ュ ラ ー シ ー ブ を 仮 定 し て い る 。
【 ０ ０ ６ ６ 】
角 度 分 布 を 計 算 す る に あ た り 、 図 １ ９ に 示 す よ う 角 度 α を 定 義 し 、 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 強 度 分 布 を 、 c o s ( α ) の 関 数 と し て 、 消 滅 放 射 線 の 吸 収 や 散 乱 が 無 い と 仮 定 し た 完 全 に 球 対 称 な 強 度 分 布 の 場 合 を １ ０ ０ ％ と し て プ ロ ッ ト す る こ と に よ り 角 度 分 布 を 調 べ た 。
【 ０ ０ ６ ７ 】
図 ２ ０ に は 図 １ ８ （ Ａ ） に 示 し た 円 筒 タ イ プ の 場 合 、 図 ２ １ に は 図 １ ８ （ Ｂ ） に 示 し た 球 タ イ プ Ｂ の 場 合 、 図 ２ ２ に は 図 １ ８ （ Ｃ ） に 示 し た 球 タ イ プ Ｃ の 場 合 、 図 ２ ３ に は 図 １ ８ （ Ｄ ） に 示 し た 球 タ イ プ Ｄ の 場 合 に お け る 、 微 小 球 対 称 放 射 線 源 か ら 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 （ 非 散 乱 線 成 分 ） の 角 度 分 布 を 示 す 。 誤 差 棒 は 、 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 計 算 の 統 計 誤 差 （ 標 準 偏 差 ） で あ る 。
【 ０ ０ ６ ８ 】
比 較 例 の 円 筒 タ イ プ （ 図 ２ ０ ） の 場 合 に は 、 角 度 分 布 の 偏 差 が 最 大 １ ％ 弱 に な っ て お り
、 必 要 と さ れ る 近 似 的 な 球 対 称 性 が 得 ら れ て い な い こ と が わ か る 。 こ れ に 対 し 、 実 施 例 の 球 タ イ プ Ｂ （ 図 ２ １ ） の 場 合 に は 、 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 計 算 に よ る 統 計 的 変 動 の 影 響 を 除 き
、 ほ ぼ 一 様 な 角 度 分 布 が 得 ら れ て い る 。 又 、 実 施 例 の 球 タ イ プ Ｃ （ 図 ２ ２ ） で も 、 お よ そ ０ ． ３ ％ 以 内 に は 収 ま っ て い る 。 又 、 実 施 例 の 球 タ イ プ Ｄ （ 図 ２ ３ ） の 場 合 に は 、 棒 状 物 質 を 含 む 一 部 の 角 度 領 域 を 除 き 、 偏 差 は ０ ． ３ ％ 以 内 に 収 ま っ て い る 。 な お 、 放 出 さ れ る 消 滅 放 射 線 の 中 の 散 乱 線 成 分 の 角 度 分 布 に つ い て は 、 球 タ イ プ Ｄ の 場 合 で さ え 、 全 て の 角 度 領 域 に お い て 一 様 な 角 度 分 布 が 得 ら れ た 。
【 ０ ０ ６ ９ 】
な お 、 放 射 線 源 吸 収 体 構 成 部 品 の 組 み 立 て に 必 要 な 隙 間 の 影 響 は 、 今 回 の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 結 果 に お け る 統 計 誤 差 に 比 べ て 十 分 に 小 さ く 無 視 で き る 程 度 で あ っ た 。 ま た 、 放 射 線 源 中 央 部 の 材 質 や 形 状 な ど を 現 実 に 想 定 さ れ る 程 度 に 変 更 し て も 、 本 発 明 を 妨 げ る 結 果 は 得 ら れ な か っ た 。
【 ０ ０ ７ ０ 】
陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 の 点 入 力 （ 微 小 球 対 称 放 射 線 源
） に 対 す る 絶 対 感 度 、 定 量 測 定 精 度 、 絶 対 点 広 が り 関 数 の 評 価 ・ 校 正 に 利 用 す る こ と が で き る 。 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 と し て は 、 陽 電 子 放 出 断 層 撮 像 装 置 （ Ｐ Ｅ Ｔ 装 置 ） 、 同 時 計 測 可 能 な 単 一 光 子 放 出 断 層 撮 像 装 置 （ Ｓ Ｐ Ｅ Ｃ Ｔ 装 置 あ る い は Ｓ Ｐ Ｅ Ｔ 装 置 ） 、 放 射 能 測 定 用 ウ ェ ル 型 計 測 装 置 、 そ の 他 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 の 放 射 能 あ る い は 空 間 的 分 布 を 測 定 す る 装 置 が 考 え ら れ る 。 又 、 単 一 の 装 置 を 評 価 ・ 校 正 す る だ け で は な く 、 複 数 ・ 多 種 装 置 の 相 互 比 較 に も 利 用 す る こ と が で き る 。 又 、 使 用 す る 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 と し て 半 減 期 の 長 い 核 種 を 用 い る こ と に よ り 、 多 施 設 の 装 置 の 評 価 ・ 校 正 、 あ る い は 、 装 置 の 長 期 的 安 定 性 の 評 価 ・ 校 正 、 あ る い は 、 国 家 標 準 に 対 し て 校 正 さ れ た 線 源 に よ る 評 価 ・ 校 正 に 利 用 可 能 で あ る 。 又 、 陽 電 子 放 出 放 射 性 同 位 元 素 放 射 能 ・ 放 射 能 分 布 計 測 装 置 あ る い は そ の 評 価 ・ 校 正 に 関 連 す る 装 置 ・ 器 具 の 構 成 あ る い は 機 能 の 一 部 と し て 微 小 球 対 称 放 射 線 源 な ど を 備 え る こ と に よ り 、 そ の 装 置 の 有 用 性 ・ 利 便 性 ・ 整 備 性 を 高 め る こ と が で き る 。
【 図 面 の 簡 単 な 説 明 】
【 ０ ０ ７ １ 】
【 図 １ 】 理 想 的 な 球 対 称 微 小 放 射 線 源 の 断 面 図
【 図 ２ 】 本 発 明 の 第 １ 実 施 形 態 の 構 成 を 示 す 断 面 図
【 図 ３ 】 前 記 実 施 形 態 で 用 い る 棒 状 物 質 の 先 端 形 状 の 例 を 示 す 断 面 図
10
20
30
【 図 ４ 】 図 ３ の 棒 状 物 質 が 用 い ら れ た 放 射 線 源 を 示 す 断 面 図
【 図 ５ 】 棒 状 物 質 の 先 端 形 状 の 他 の 例 を 示 す 断 面 図
【 図 ６ 】 図 ５ の 棒 状 物 質 が 用 い ら れ た 放 射 線 源 を 示 す 断 面 図
【 図 ７ 】 棒 状 物 質 の 側 面 形 状 の 例 を 示 す 断 面 図
【 図 ８ 】 図 ７ の 棒 状 物 質 が 用 い ら れ た 放 射 線 源 を 示 す 断 面 図
【 図 ９ 】 本 発 明 の 第 ２ 実 施 形 態 の 構 成 を 示 す 断 面 図
【 図 １ ０ 】 第 ２ 実 施 形 態 の 使 用 例 を 示 す 図
【 図 １ １ 】 第 ２ 実 施 形 態 の 他 の 使 用 例 を 示 す 図
【 図 １ ２ 】 図 １ １ の 使 用 例 で 得 ら れ る 放 射 能 分 布 画 像 の 一 例 を 示 す 図
【 図 １ ３ 】 本 発 明 の 第 ３ 実 施 形 態 の 構 成 を 示 す 断 面 図
【 図 １ ４ 】 第 ３ 実 施 形 態 の 使 用 例 を 示 す 斜 視 図
【 図 １ ５ 】 本 発 明 の 第 ４ 実 施 形 態 の 構 成 を 示 す 断 面 図
【 図 １ ６ 】 本 発 明 の 第 ５ 実 施 形 態 の 構 成 を 示 す 断 面 図
【 図 １ ７ 】 放 射 線 源 の 実 施 例 を 示 す 断 面 図
【 図 １ ８ 】 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で 仮 定 し た 放 射 線 源 の タ イ プ を 示 す 断 面 図
【 図 １ ９ 】 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に お け る 角 度 の 定 義 を 示 す 図
【 図 ２ ０ 】 円 筒 タ イ プ の 比 較 例 で 放 出 さ れ た 消 滅 放 射 線 の 角 度 分 布 と 統 計 誤 差 （ 標 準 偏 差
） を 示 す 図
【 図 ２ １ 】 同 じ く 球 タ イ プ Ｂ の 実 施 例 の 場 合 を 示 す 図
【 図 ２ ２ 】 同 じ く 球 タ イ プ Ｃ の 実 施 例 の 場 合 を 示 す 図
【 図 ２ ３ 】 同 じ く 球 タ イ プ Ｄ の 実 施 例 の 場 合 を 示 す 図
【 符 号 の 説 明 】
【 ０ ０ ７ ２ 】 １ ０ … 放 射 線 源
１ ２ 、 １ ３ … 放 射 線 源 中 央 部
１ ４ 、 １ ４ Ａ 、 １ ４ Ｂ … 放 射 線 源 吸 収 体 １ ６ 、 １ ８ … 棒 状 物 質
１ ９ … 防 水 カ プ セ ル ２ ４ … シ ー ル 材
３ ０ … 水 円 筒 フ ァ ン ト ム ３ ２ … 線 源 挿 入 穴
３ ４ … 円 筒 フ ァ ン ト ム
【 図 １ 】
【 図 ２ 】
【 図 ３ 】
【 図 ４ 】
【 図 ５ 】
【 図 ６ 】
【 図 ７ 】
【 図 ８ 】
【 図 ９ 】
【 図 １ ０ 】
【 図 １ １ 】
【 図 １ ２ 】
【 図 １ ３ 】
【 図 １ ４ 】
【 図 １ ５ 】
【 図 １ ６ 】
【 図 １ ７ 】
【 図 １ ８ 】
【 図 １ ９ 】
【 図 ２ ０ 】
【 図 ２ １ 】
【 図 ２ ２ 】
【 図 ２ ３ 】
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(72)発明者 村山 秀雄
千葉県千葉市稲毛区穴川四丁目９番１号 独立行政法人放射線医学総合研究所内 (72)発明者 長谷川 智之
神奈川県相模原市北里１丁目１５番１号 北里大学内 (72)発明者 山田 崇裕
東京都文京区本駒込２丁目２８番４５号 社団法人日本アイソトープ協会内 Ｆターム(参考) 2G088 EE01 FF07 FF18 JJ23 JJ27 JJ29 JJ36 LL08 LL28
